Laien finden fast 100 verhinderte Sterne in Wissenschaftsprojekt

Laien haben 100 sogenannte Braune Zwerge (verhinderte Sonnen) in der Nachbarschaft unseres Sonnensystems gefunden, als sie auf ihren Computern Fotos von der kosmischen Nachbarschaft auswerteten.


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Es ist ein Projekt der NASA, welches unter dem Namen Backyard Worlds: Planet 9 läuft. Es ist ein von der NASA finanziertes Bürgerwissenschaftsprojekt, das eine Zusammenarbeit zwischen Freiwilligen und professionellen Wissenschaftlern ist. Backyard Worlds umfasst Daten des NASA-Satelliten NEOWISE (Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer) zusammen mit Beobachtungen des gesamten Himmels, die zwischen 2010 und 2011 unter dem früheren Namen WISE gesammelt wurden. Daten des ausgemusterten Weltraumteleskops Spitzer der NASA und die Einrichtungen des NOIRLab der National Science Foundation waren ebenfalls maßgeblich an der Analyse beteiligt. Die Daten wurden von den Freiwilligen am heimischen PC ausgewertet.

Unbekannte braune Zwerge

In einer neuen Studie berichten Astronomen von der Entdeckung von 95 Objekten, die als Braune Zwerge bekannt sind. Viele der bisher unbekannten Objekte befinden sich innerhalb weniger Dutzend Lichtjahre von der Sonne entfernt. Sie befinden sich weit außerhalb des Sonnensystems, erfahren also keine Wärme von der Sonne, befinden sich aber dennoch in einer Region, die Astronomen als unsere kosmische Nachbarschaft betrachten. Diese Sammlung stellt einige der kältesten bekannten Beispiele für diese Objekte dar, die zwischen der Größe von Planeten und Sternen liegen.

„Riesige moderne Datensätze können bahnbrechende Entdeckungen ermöglichen, und es ist aufregend, dass diese zuerst von den Wissenschaftlern und den Mitarbeitern im Bürgerprojekt entdeckt werden konnten“, sagte Aaron Meisner, Assistenzwissenschaftler am NOIRLab der NSF und Hauptautor der Studie, die die Braunen Zwerge beschreibt. „Diese Entdeckungen im Hinterhof unseres Sonnensystems zeigen, dass Laien eine wichtige Rolle bei der Neugestaltung unseres wissenschaftlichen Verständnisses unserer solaren Nachbarschaft spielen können.“

Warum diese Braunen Zwerge wichtig sind

Braune Zwerge sind nicht massereich genug, um sich eine Kernfusion wie Sterne zu zünden. Aber sie sind aber immer noch um ein Vielfaches schwerer als Planeten. Trotz ihres Namens würden Braune Zwerge dem menschlichen Auge aus der Nähe betrachtet eigentlich magentafarben oder orangerot erscheinen. Während Braune Zwerge extrem heiß sein können, sogar Tausende von Grad Fahrenheit, sind viele der neu entdeckten Braunen Zwerge kälter als der Siedepunkt von Wasser. Einige nähern sich sogar der Temperatur der Erde und sind kühl genug, um Wasserwolken zu beherbergen.

Braune Zwerge mit niedrigen Temperaturen haben auch einen kleinen Durchmesser und sind daher im sichtbaren Licht schwach. Dennoch geben sie Wärme in Form von Infrarotlicht ab, das für das menschliche Auge unsichtbar ist, aber von Teleskopen wie NEOWISE und Spitzer erkannt werden kann. Für kalte Braune Zwerge, wie die in dieser Studie, ist das Infrarotsignal ebenfalls schwach, so dass sie umso leichter zu finden sind, je näher sie unserem Sonnensystem sind.

Die Entdeckung und Charakterisierung astronomischer Objekte in der Nähe der Sonne ist grundlegend für unser Verständnis unseres Platzes im Universum und der Geschichte des Universums. Mit ihren relativ kalten Temperaturen stellen diese neu entdeckten Braunen Zwerge ein lange gesuchtes fehlendes Glied in der Population der Braunen Zwerge dar.

Im Jahr 2014 entdeckten Wissenschaftler den kältesten bekannten Braunen Zwerg, den Braunen Zwerg WISE 0855 (siehe), indem sie Daten der WISE-Mission der NASA im Infrarotlicht verwendeten. WISE 0855 hat eine Temperatur von etwa minus 10 Grad Fahrenheit oder minus 23 Grad Celsius. Kein anderer Brauner Zwerg kam der niedrigen Temperatur dieses Objekts auch nur annähernd nahe. Einige Forscher fragten sich, ob 0855 tatsächlich ein abtrünniger Exoplanet sei – ein Planet, der aus einem Sternensystem stammt, aber aus seiner Umlaufbahn hinausgeworfen wurde. Diese neue Gruppe Brauner Zwerge und andere, die kürzlich mit NEOWISE und Spitzer entdeckt wurden, stellen 0855 in einen Zusammenhang.


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„Unsere neuen Entdeckungen helfen, die Punkte zwischen 0855 und den anderen bekannten Braunen Zwergen zu verbinden“, sagte der Astrophysiker Marc Kuchner, der Hauptforscher von Backyard Worlds und der Citizen Science Officer des Science Mission Directorate der NASA. Kuchner ist auch Astrophysiker am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.

Da die gleichen physikalischen Prozesse sowohl Planeten als auch Braune Zwerge bilden können, bieten die neuen Erkenntnisse Perspektiven für die Erforschung von Welten jenseits unseres Sonnensystems.

„Dieses Papier ist ein Beweis dafür, dass die solare Nachbarschaft noch Neuland ist und die Wissenschaftler der Bürger hervorragende astronomische Kartographen sind“, sagte Mitautor Jackie Faherty vom American Museum of Natural History in New York. „Die Kartierung der kältesten Braunen Zwerge bis hinunter zu den niedrigsten Massen gibt uns wichtige Einblicke in den massearmen Sternentstehungsprozess und liefert gleichzeitig eine Zielliste für detaillierte Studien der Atmosphären von Jupiter-Analoga“.

Die NASA hat in dieser Pressemitteilung weitere Details veröffentlicht. Deutschsprachige Berichte finden sich hier und hier.

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